diff --git a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/main.pdf b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/main.pdf index 8d9ed61..fef424a 100644 Binary files a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/main.pdf and b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/main.pdf differ diff --git a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/0-notazioni.tex b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/0-notazioni.tex index 7c7735a..83f0f45 100644 --- a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/0-notazioni.tex +++ b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/0-notazioni.tex @@ -22,6 +22,8 @@ \addcontentsline{toc}{section}{Analisi matematica} \begin{itemize} + \item $\{f \operatorname{op} a\}$ -- data una funzione $f : X \to \RR$ a valori reali, $\{f \operatorname{op} a\}$ denota + l'insieme $\{ x \in X \mid f(x) \operatorname{op} a\}$, dove $a \in \RR$. \item $f \times g$ -- date due funzioni $f : A \to C$, $g : B \to D$, la funzione $f \times g : (A \times B) \to (C \times D)$ è definita in modo tale che $(f \times g)(a, b) = (f(a), g(b))$. \item $\restr{f}{A}$ -- restrizione di una funzione $f$ al sottinsieme $A$ del dominio. @@ -123,6 +125,7 @@ \item $D^n$ -- disco $n$-dimensionale reale, ovverosia $\{\vec{x} \in \RR^{n} \mid \norm{\vec{x}} \leq 1\}$. \item $H^n$ -- semispazio $\{ x \in \RR^n \mid x_m \geq 0 \}$. \item $\partial H^n$ -- bordo del semispazio $\{ x \in \RR^n \mid x_m \geq 0 \}$, ovverosia $\{ x \in \RR^n \mid x_m = 0 \} \cong \RR^{n-1}$. + \item $\partial M$ -- bordo di una varietà bordata $M$. \end{itemize} \section*{Topologia} diff --git a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex index 6f0b6c1..d62f47e 100644 --- a/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex +++ b/Corsi/Geometria e topologia differenziale/Scheda riassuntiva/sections/4-varieta-e-teoria-del-grado.tex @@ -93,6 +93,13 @@ regolari. \end{remark} + \begin{remark}[Gli aperti di varietà sono sottovarietà] \label{rmk:aperti_di_varietà_sono_varietà} + Se $N$ è un aperto di una $m$-varietà $M$, $N$ eredita da $M$ una + struttura di $m$-varietà per la quale l'atlante è dato dalle intersezioni + delle carte locali con $N$ stesso. Infatti $N$ è aperto, e dunque + l'immagine di una carta locale sarà anch'esso un aperto su $\RR^m$. + \end{remark} + \begin{definition}[Funzione di transizione] Date due parametrizzazioni locali $f : U \to f(U)$ e $g : V \to g(V)$ con intersezione delle immagini \underline{non} vuota, si @@ -744,20 +751,40 @@ \subsection{Varietà con bordo da valori regolari} - \begin{lemma} - Sia $f : M \to \RR$ una mappa liscia tra varietà, dove $M$ è una varietà con bordo di dimensione - $m$. Se - $y \in N$ è un valore regolare, allora $\{x \in M \mid f(x) \geq y\}$ è una - varietà di dimensione $m$ con bordo $f\inv(y)$. + \begin{lemma} \label{lem:varietà_bordata_da_valore_regolare_su_R} + Sia $f : M \to \RR$ una mappa liscia tra varietà, dove $M$ è una $m$-varietà senza bordo. Se + $0 \in N$ è un valore regolare, allora $\{ f \geq 0 \}$ è una + $m$-varietà con bordo $f\inv(0)$. \end{lemma} \begin{proof} - L'insieme $\{x \in M \mid f(x) \geq y\}$ è un aperto di $M$, e quindi - eredita la struttura di varietà da $M$ intersecandosi con le carte locali di $M$. + L'insieme $\{f > 0\}$ è un aperto di $M$ dal momento che $f$ è continua, e quindi + eredita la struttura di varietà di $M$ (vd. Osservazione \ref{rmk:aperti_di_varietà_sono_varietà}). + Dunque, conosciamo già le carte locali di un punto $x \in \{f > 0\}$. \smallskip - ... + Sia $x$ un punto di $\{f = 0\} = f\inv(0)$. Poiché $0$ è un valore regolare, $\dif f_x$ è + surgettiva, e quindi $\dim \ker \dif f_x = m - 1$. Supponiamo che $k$ sia tale per cui $M \subseteq \RR^k$. + Allora possiamo costruire un'applicazione lineare $L : \RR^k \to \RR^{m-1}$ tale per cui + $\restr{L}{\ker \dif f_x}$ è un isomorfismo. \smallskip + + Consideriamo la mappa $F : M \to \RR^{m-1} \times \RR$ tale per cui: + \[ + F(m) = (L(m), f(m)). + \] + Allora $F$ è una mappa liscia tra varietà, il cui differenziale in $x$ è un isomorfismo. Dunque, per il + Teorema \ref{thm:invertibilità_locale_varietà}, esiste un intorno aperto $U$ di $x$ in $M$ per il quale + $\restr{F}{U} : U \to V \defeq F(U)$ è un diffeomorfismo. \smallskip + + Tramite $\restr{F}{U}$ si induce allora un diffeomorfismo tra l'aperto $(\RR^{m-1} \times \RR_{\geq 0}) \cap V = H^m \cap V$ + di $H^m$ e l'aperto $F\inv(H^m \cap V) = \{ f > 0 \} \cap U$, tramite il quale il punto $x$ viene + mappato su $\partial H^m \cap V$. Dunque $\{ f \geq 0 \}$ è una $m$-varietà con bordo $f\inv(0)$. \end{proof} + \begin{remark} + Chiaramente il Lemma \ref{lem:varietà_bordata_da_valore_regolare_su_R} si generalizza + a un valore regolare qualunque. + \end{remark} + \begin{proposition} $D^n$ è una varietà $n$-dimensionale con bordo $S^{n-1}$. \end{proposition}